[发明专利]一种酰胺多胺聚羧酸系高分子水泥助磨剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚羧酸系水泥助磨剂及其制备方法，具体地说，是涉及一种酰胺多胺聚羧酸系高分子水泥助磨剂及其制备方法。

背景技术

目前，国内外广泛使用的水泥助磨剂多是单一功能基团的助磨剂，这类助磨剂是以醇胺类物质如三乙醇胺，三异丙醇胺及其配合产物为主要成分，其粉磨效率低。

现有复配的多功能基团助磨剂大多是小分子复合助磨剂，其性能稳定性差，对于掺量变动敏感。

合成高分子助磨剂，将各种功能基团组合到高分子的长链中，其助磨效果较复配的助磨剂有提升。目前已有文献报道，常规聚羧酸盐类助磨剂，如王振华、王栋民等人在《水泥》2010年第5期10-14页中报导以马来酸酐、丙烯酸、烯丙基醚、酯化大单体等共聚得到，这类助磨剂有效改善了水泥性能，也提高了粉磨效率，但性能尚欠理想。如何进一步提高这类聚羧酸盐类助磨剂的性能，更好地提高水泥强度，仍是国内外科研工作者正在进行深入研究的课题。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种可更有效地提高水泥强度，提高粉磨效率的酰胺多胺聚羧酸系高分子水泥助磨剂及其制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

本发明之酰胺多胺聚羧酸系高分子水泥助磨剂，其分子结构通式如下：

   

式中，a、b、c表示各单体在聚合物中的重复单元数，a=1~1000，b=1~1000，c=1~1000。

本发明之酰胺多胺聚羧酸系高分子水泥助磨剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）原料准备：按照摩尔百分比称取以下原料：马来酸酐10-30%，丙烯酰胺20-40%，丙烯酸20-40%，烯丙基醚10-30%；引发剂过硫酸铵0.05-5%，溶解于水中，配制成质量百分浓度为0.7%-7.0%的过硫酸铵水溶液；

（2）合成：将原料马来酸酐、丙烯酰胺、丙烯酸、烯丙基醚加入到合成反应器中，升温至≤56℃，使马来酸酐溶解；按0.5-2ml/min速率滴加引发剂过硫酸铵水溶液，开始滴加引发剂的同时，将油浴以5-10℃/ min升温至60～150℃（优选80～120℃），持续搅拌反应2-8 h（优选3～5 h），然后停止搅拌，保温0.4-5 h（优选0.5～2 h），保温温度为60～150℃（优选80～120℃）；

（3）冷却至室温后，用2-8mol/L NaOH水溶液调节pH值至6-8，即成。

研究表明，各种功能基团的协同作用，其效果远大于单一功能基团的助磨作用。本发明制得之酰胺多胺聚羧酸系高分子水泥助磨剂，粉磨时，按照熟料和混合材总质量的0.01%-0.5%的掺量掺入，提高粉磨效率达1%-7%，同时还可以提高水泥早期强度1-3MP，后期强度1-2MP。

附图说明

图1是实施例1合成之酰胺多胺聚羧酸系高分子助磨剂红外光谱图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步阐述。应该说明的是，不得将下述实施例解释为对本发明内容的限制。

本发明实施例1-4（Z1-Z4）各原料组分配比（摩尔比）如表1所示。

表1  实施例1-4（Z1-Z4）各原料组分摩尔比

实施例1

 制备酰胺多胺聚羧酸系高分子水泥助磨剂Z1，在250ml三口烧瓶中加入9.8 g (0.1 mol) 马来酸酐、5.76 g (0.08 mol)丙烯酸、9.81 g (0.1 mol)烯丙基醚、5.68 g (0.08 mol)丙烯酰胺和85 g水，升温至55℃使马来酸酐充分溶解后，按0.5ml/min速率滴加溶解在20 g水中的1.14 g (5 mmol)过硫酸铵引发剂，边滴加引发剂边以5℃/min升温，保持温度在90 ℃持续搅拌反应4 h，停止搅拌保温1 h，冷却至室温后，用质量浓度30%的NaOH水溶液调节pH值至7（中性）。合成出的酰胺多胺聚羧酸系高分子的固含量为27.3wt%。